An Ion‐Dipole‐Reinforced Polyether Electrolyte with Ion‐Solvation Cages Enabling High–Voltage‐Tolerant and Ion‐Conductive Solid‐State Lithium Metal Batteries

材料科学 电解质 离子电导率 锂(药物) 化学工程 离子键合 电导率 离子 化学物理 电极 物理化学 有机化学 化学 医学 工程类 内分泌学
作者
Kun Zhang,Feng Wu,Xinran Wang,Lumin Zheng,Xiaoyu Yang,Huichun Zhao,Yuheng Sun,Wenbin Zhao,Ying Bai,Chuan Wu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:32 (5) 被引量:74
标识
DOI:10.1002/adfm.202107764
摘要

Abstract Solid‐state electrolytes (SSEs) with sufficient ionic conduction, wide voltage window, flexible‐rigid interface, and ease of processibility are determinative to the development of energy‐dense solid‐state lithium metal batteries. Due to the low density and interfacial compatibility, polyether SSE has been studied for decades but remains handicapped by the inherently low ionic conductivity and insufficient voltage window. In this contribution, an ion‐dipole‐reinforced poly‐3‐hydroxymethyl‐3‐methyloxetane is demonstrated as a novel SSE and major substitution to conventional poly(ethylene oxide). By further polypropylene skeleton compositing, the composite solid electrolyte (PHMP) synergistically achieves high voltage tolerance (4.6 V), high ion‐conduction (25 °C, 1.26 × 10 −4 S cm −1 ), and flexible‐rigid mechanical properties. Cryo‐transmission electron microscope has revealed a columnar Li deposition and LiF‐rich solid electrolyte interface, suggesting excellent dendrite suppression. According to density functional theory, the densely branched ether–oxygen groups play an important role as ion solvation cages, favoring strong Li + ‐coordination and fast diffusion kinetics. More importantly, it restrains the proton‐induced decomposition and essentially enhances high‐voltage stability. As a result, PHMP contributes to an improved rate capability, significantly reduced interface impedance, and long‐term cycle stability of Li symmetrical batteries for over 1600 h. PHMP‐modified LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 |Li batteries exhibit a high discharge capacity of 211.5 mAh g −1 and desirable cycle stability.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
null完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
wwwjy完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
Karry发布了新的文献求助10
1秒前
李健应助ZDSHI采纳,获得30
1秒前
英姑应助隐形土豆采纳,获得10
2秒前
解惑大师发布了新的文献求助10
2秒前
Du_u20230228完成签到 ,获得积分10
2秒前
酷炫绮南发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
xxyh完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
Pansy527完成签到,获得积分10
3秒前
风清扬发布了新的文献求助10
3秒前
孤独念柏完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
fy226发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
含糊的代丝完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
NexusExplorer应助云间采纳,获得10
4秒前
we完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
索多倍完成签到 ,获得积分10
5秒前
LXZ发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
实验室扛把子完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
丹霞完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
有魅力的从凝完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
丹尼尔完成签到 ,获得积分10
7秒前
故城完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
机智鹤轩完成签到,获得积分10
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Burger's Medicinal Chemistry, Drug Discovery and Development, Volumes 1 - 8, 8 Volume Set, 8th Edition 1800
Cronologia da história de Macau 1600
Contemporary Debates in Epistemology (3rd Edition) 1000
International Arbitration Law and Practice 1000
文献PREDICTION EQUATIONS FOR SHIPS' TURNING CIRCLES或期刊Transactions of the North East Coast Institution of Engineers and Shipbuilders第95卷 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6159861
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7988025
关于积分的说明 16602902
捐赠科研通 5268243
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2810876
邀请新用户注册赠送积分活动 1791039
关于科研通互助平台的介绍 1658101